[發(fā)明專利]一種基于調(diào)頻的自適應(yīng)磁懸浮減搖裝置及減搖控制方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810062714.3 | 申請(qǐng)日: | 2018-01-23 |
| 公開(公告)號(hào): | CN108263568B | 公開(公告)日: | 2019-09-03 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 高素美;徐龍祥 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 金陵科技學(xué)院 |
| 主分類號(hào): | B63B39/00 | 分類號(hào): | B63B39/00 |
| 代理公司: | 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206 | 代理人: | 蔣昱 |
| 地址: | 210000 江*** | 國(guó)省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 電磁鐵定子 減搖裝置 控制器 磁懸浮 自適應(yīng) 功率放大器 自適應(yīng)控制 被控對(duì)象 質(zhì)量塊 傳感器 調(diào)頻 參考 船體 上下對(duì)稱設(shè)置 自適應(yīng)調(diào)節(jié)器 自適應(yīng)控制器 調(diào)節(jié)控制器 接收傳感器 連接線接 兩側(cè)支架 實(shí)際輸出 位置信號(hào) 誤差驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)誤差 減小 對(duì)準(zhǔn) 反饋 輸出 期望 申請(qǐng) | ||
1.一種基于調(diào)頻的自適應(yīng)磁懸浮減搖裝置,包括控制器、功率放大器、傳感器(1)、減搖質(zhì)量塊(2)和電磁鐵定子(3),所述自適應(yīng)磁懸浮減搖裝置安裝在船體(4),其特征在于:所述船體(4)的兩側(cè)支架內(nèi)各安裝有一對(duì)電磁鐵定子(3),每對(duì)電磁鐵定子(3)上下對(duì)稱設(shè)置,每對(duì)電磁鐵定子(3)之間有一個(gè)減搖質(zhì)量塊(2),上方電磁鐵定子(3)的下方和下方電磁鐵定子(3)的上方均設(shè)置有傳感器(1),所述傳感器(1)對(duì)準(zhǔn)減搖質(zhì)量塊(2),所述電磁鐵定子(3)的繞組通過連接線接功率放大器,所述功率放大器接控制器,所述控制器接收傳感器(1)反饋的位置信號(hào),所述控制器為參考值自適應(yīng)控制器,所述控制器包括自適應(yīng)控制調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)控制器和反饋調(diào)節(jié)器,所述反饋調(diào)節(jié)器接收傳感器(1)信號(hào)后反饋給自適應(yīng)控制調(diào)節(jié)器和調(diào)節(jié)控制器,所述自適應(yīng)控制調(diào)節(jié)器根據(jù)參考值及反饋信號(hào)處理后反饋給反饋調(diào)節(jié)器,所述調(diào)節(jié)控制器根據(jù)反饋信號(hào)對(duì)調(diào)節(jié)控制器參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于調(diào)頻的自適應(yīng)磁懸浮減搖裝置,其特征在于:所述電磁鐵定子(3)通過墊片固定,所述墊片厚度分別為2mm或3mm或4mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于調(diào)頻的自適應(yīng)磁懸浮減搖裝置的減搖方法,其特征在于:
當(dāng)船體(4)受到逆時(shí)針的擾動(dòng)即逆時(shí)針橫搖時(shí),慣性減搖質(zhì)量塊由于慣性作用,將保持其空間位置不變,因此左右慣性減搖質(zhì)量塊相對(duì)定子部分的位置改變,對(duì)定子部分即船體產(chǎn)生順時(shí)針力矩,同時(shí),傳感器檢測(cè)到位置變化,將位置變化通過參考信號(hào)傳送給控制器,從而改變定子電流,繼而改變慣性減搖質(zhì)量塊的加速度,因慣性力
而故:
F=-mω2x0sinωt;
其中m為慣性減搖質(zhì)量塊質(zhì)量,ω為擾動(dòng)力頻率,x0為慣性質(zhì)量塊初始位移,t為慣性減搖時(shí)間;
由上知當(dāng)慣性減搖質(zhì)量塊的加速度改變時(shí),慣性力也將改變,從而產(chǎn)生順時(shí)針的力矩,減小船體(4)橫搖,使船體(4)保持平衡;
當(dāng)船體(4)受到順時(shí)針的擾動(dòng)即順時(shí)針橫搖時(shí),慣性減搖質(zhì)量塊由于慣性作用,將保持其空間位置不變,因此左右慣性減搖質(zhì)量塊相對(duì)定子部分的位置改變,對(duì)定子部分即船體產(chǎn)生逆時(shí)針力矩,同時(shí),傳感器檢測(cè)到位置變化,將位置變化通過參考信號(hào)傳送給控制器,從而改變定子電流,繼而改變慣性減搖質(zhì)量塊的加速度,因慣性力
而故:
F=-mω2x0sinωt;
由上知當(dāng)慣性減搖質(zhì)量塊的加速度改變時(shí),慣性力也將改變,從而產(chǎn)生逆時(shí)針的力矩,減小船舶橫搖,使船舶保持平衡。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于調(diào)頻的自適應(yīng)磁懸浮減搖裝置的減搖方法,其特征在于:控制器控制過程中:
首先通過被控對(duì)象即自適應(yīng)磁懸浮減搖裝置的輸出yp和參考值ym比較,得到自適應(yīng)控制誤差em;
然后用自適應(yīng)控制誤差em驅(qū)動(dòng)自適應(yīng)調(diào)節(jié)器,調(diào)節(jié)后的參數(shù)通過反饋調(diào)節(jié)器,改變調(diào)節(jié)控制器參數(shù)和調(diào)節(jié)控制器輸出u,使系統(tǒng)誤差減小;
最后使被控對(duì)象的實(shí)際輸出yp達(dá)到期望輸出,其中海水頻率為系統(tǒng)參考輸入,即Ir,yp為被控對(duì)象輸出,ym為參考模型輸出,u為被控對(duì)象的控制輸入,e為系統(tǒng)誤差,em為自適應(yīng)控制誤差。
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B63B39-06 . 使用水翼作用在周圍水面減少船只運(yùn)動(dòng)的
B63B39-08 . 使用輔助噴管或螺旋槳減少船只運(yùn)動(dòng)的
B63B39-10 . 用衰減波浪減少船只運(yùn)動(dòng)的,例如通過將油傾倒在水上





